Kosmologie. Oorsprong van het heelal, onstaan van de eerste objecten en structuren, evolutie van de ruimtelijke verdeling van materie.
|
|
- Guido van de Veen
- 6 jaren geleden
- Aantal bezoeken:
Transcriptie
1 Kosmologie Oorsprong van het heelal, onstaan van de eerste objecten en structuren, evolutie van de ruimtelijke verdeling van materie.
2 Kosmologie begint in de oudheid (Anaximander, Plato, Pythagoras) Doorbraak in de 0 e eeuw met Einstein s Algemene Relativiteitstheorie en het werk van Friedmann en Lemaitre Nu hebben we de HOT BIG BANG theorie Hoofdzaken: - zwaartekracht domineert de evolutie van het heelal en de invloed wordt beschreven door de algemene relativiteitstheorie - alles in het heelal volgt het kosmologisch principe: - het heelal is homogeen (ziet er in alle richtingen hetzelfde uit) - het heelal is isotroop (ziet er vanuit elke locatie hetzelfde uit)
3 Door introductie van de algemene relativiteitstheorie is het nodig in andere concepten te denken dan de klassieke mechanica. De kromming van de ruimte-tijd is belangrijk, niet de klassieke zwaartekracht op afstand volgens Newton: de zwaartekracht beinvloed de kromming van de ruimte en daardoor de bewegingen van lichamen en straling: immers: ieder lichaam beweegt langs een geodeet, de weg van een vrij vallend lichaam. In de ruimte hoeft een geodeet geen rechte lijn te zijn en in een sterk zwaartekrachtsveld zijn geodeten dan ook gekromd. De drie geometrieën die mogelijk zijn voor een homogeen en isotroop heelal:
4 De Newtoniaanse Kosmologie (eenvoudig af te leiden) als kennismaking De beweging van een testdeeltje in een homogene bol met dichtheid wordt alleen bepaald door de massa binnen de straal R waarop het deeltje zich bevindt: d R dt GM ( R) = R waarbij R = π ρ r r dr = 0 M ( R) 4 ( ) 4πρ R 3 3 (1) Vermenigvuldiging met dr dt levert dan dr d R ( ) = dt dt R dt GM R dr Deze vergelijking kunnen we integreren over tijd en herschrijven als: t t t dr d R dr d R R( t) dt dt dt GM ( R) dr GM ( R) dt dt dt dt R dt R dr + = + = 0 ()
5 Passen we de kettingregel toe op 1 dr dt dan vinden we d 1 dr 1 dr d dr = = dr d R dt dt dt dt dt dt dt en hiermee is de integraalvergelijking () op te lossen. We vinden dan 1 dr GM ( R) kc = dt R De term kc / komt uit de algemene relativiteits theorie met k = -1, 0, +1 Met vergelijking (1) voor M(R) volgt hieruit het Newton equivalent van de veldvergelijking uit de algemene relativiteitstheorie dr 8π GρR GM = + kc = + kc dt 3 R (3)
6 Definiëren we de Hubble konstante H o en de deceleratie parameter q o als H 0 = 1 dr R dt en q 4 π G ρ( t ) Ω R dr = = = d R 0 3H0 dt dt Ω Is de dichtheids parameter. Deze wordt in de moderne kosmologie vaak gebruikt in plaats van q o. Invullen in (3) levert de volgende algemene vergelijking: kc q0h 0 R kc dr = = dt 1 q 0 (4) Deze vergelijking beschrijft de expansie van het heelal. Laten we deze nader bekijken voor de verschillende waardes van k (0, -1 en +1).
7 k = 0, het kritische of Einstein de Sitter heelal Volgens (4) is k = 0 alleen mogelijk als q o = ½ Dan geldt vervolgens dr dt R 1/ zodat R t /3 Oplossing van de veldvergelijking wordt dan (gebruik R = R 6π Gρ t omin R uit te drukken): ( ) 1/3 /3 0 0 ρ0 R0 = ρ R 3 Uit de definitie van H o volgt dan: 1 H = 3 t 0 met H o = 7 km/sec/mpc volgt dan dat t = 9 x 10 9 jaar
8 k = 0, het kritische of Einstein de Sitter heelal Invullen van q o = ½ geeft: ρ crit = 3H 0 8π G met H o = 7 km/sec/mpc volgt dan dat crit = 1.1 x 10-9 g /cm 3 Dit is de dichtheid die in staat is om de expansie van het heelal te stoppen op t = (R = ) Het Einstein de Sitter Heelal wordt daarom ook wel het kritische heelal genoemd. Wiskundig komt k = 0 neer op het geval van een niet gekromde, Euclidische ruimte. De dichtheidsparameter Ω geeft dan de verhouding tussen de dichtheid en de kritische dichtheid. De moderne waarde voor Ω is 0.
9 k = -1 Omdat dr dt Dan wordt de veldvergelijking positief is volgt dat q o < ½ dr GM = c dt R Hieraan zien we dat als het heelal expandeert op een gegeven moment 0 wordt. dr dt kleiner wordt en M.a.w. de expansie stopt en zal omkeren in contractie (de Big Crunch) Dit is het geval als de dichtheid in het heelal groter is dan de kritische dichtheid crit In dit geval noemen we het heelal gesloten.
10 k = +1 Omdat dr dt Dan wordt de veldvergelijking positief is volgt dat q o > ½ dr GM = + c dt R De expansie gaat oneindig lang door en het heelal is open. Alle drie gevallen grafisch samengevat:
11 Of in termen van de geometrie van de gekromde ruimte: k = -1 k = +1 k = 0
12 q o en dus Ω zijn te bepalen door te kijken naar de verandering in de waarde van de Hubble konstante met afstand (= tijd). Dit wordt tegenwoordig gedaan m.b.v. supernovae dit tot op grote afstanden kunnen worden gedetecteerd omdat ze zo helder zijn (M ~ -18) Het samenstellen van het Hubble diagram (rechts) is dus een kwestie van het vinden van objecten waarvoor de roodverschuiving en de afstand onafhankelijk bepaald kunnen worden. De kromming van de blauwe lijn hangt af van Ω.
13 Einstein kon geen statische oplossing voor de veldvergelijking vinden en introduceerde de kosmologische konstante. Dan wordt de beginvergelijking 1 d R 4πρ R Λc = + R dt 3 3 De term met is een soort extra afstotende kracht, onafhankelijk van afstand. Voor oplossen splitst men doorgaans Ω in een deel als gevolg van de materidichtheid in het heelal ( Ω M ) en een deel als gevolg van de parameter ( Ω ). Voor Ω geldt: Ω = Λ Λ 3H 0 Deze term vertegenwoordigd de z.g. dark energie, een extra energie die de expansie van het heelal beinvloed, naast de invloed van de zwaartekracht, i.e. de massadichtheid.
14 De eerste resultaten van het gebruik van Supernovae zijn hieronder te zien:
15 En voor de parameters en Ω geven de Supernova projecten als eerste resultaat het diagram dat hiernaast te zien is. Afgebeeld zijn Ω versus Ω M met in het diagram contouren die de waarschijnlijkheid aangeven dat Ω en Ω M een bepaalde waarde hebben. De nieuwste waardes zijn Ω = 0.73 en Ω M = 0.7
16 De BIG BANG: andere aspecten De BIG BANG theorie doet ook specifieke voospellingen voor de abundanties van de elementen op grond van de zogenoemde primordial nucleosynthesis die plaats vond toen het heelal nog heel dicht en heet was. De volgorde van gebeurtenissen is als volgt en hieronder schematisch weergegeven.
17 In woorden: De eerste jaar is het heelal dicht, heet (meer dan 1 miljard K) en ondoorzichtig voor de eigen straling. Na de eerste 3 minuten recombineerden protonen en neutronen en vormden kleine Helium ruwweg in de verhouding 75% H en 5% He. Deze verhouding zien we nu nog en volgt uit de verhoudingen van de protonen en neutronen die gegeven wordt door de theorie van de zwakke wisselwerking tussen deeltjes. Ook werden er sporen Beryllium en Lithium gevormd en een grote hoeveelheid neutrino s die nu nog bestaat. Na ongeveer 1 miljoen jaar zijn de dichtheid en temperatuur (ca K ) van het heelal zo ver afgenomen dat de waterstof kan recombineren en het heelal transparant kan worden voor eigen straling. Fotonen kunnen vrij bewegen en zijn tot op de dag van vandaag waarneembaar als de kosmische achtergrondstraling. Deze achtergrondstraling is in de loop van de tijd afgekoeld tot een equivalente zwarte lichaams temperatuur van T =.76 +/ K
18 Spectrum van de Cosmic Microwave Background
19 Primordial Nucleosynthesis grafisch weergegeven
20 Evolutie van het kosmische stralingsveld Volgens de thermodynamica geldt: d( uv ) + pdv = dq waarbij u de energiedichtheid is van het stralingsveld ( d.w.z. u = a T 4, [ de relatie tussen a en σ. de konstante van Stefan-Bolzmann, is σ = a c / 4 ] ), V het volume, p de druk (d.w.z. de stralingsdruk u / 3) en dq de toename in energie (warmte, en die is 0). Dus dan geldt: dv u 4 Vdu + udv + dv = Vdu + udv = π R V = 3 = 4π R dr Voor een bolvormig volume met straal R geldt: en 3 u = at Voor u en du geldt verder : en 4 du = 4 3 at dt en herschrijven levert : at 4π R dr + π R 4aT dt = 0 3 3
21 TdR + RdT = Dus volgt: en dus 0 dt T = dr R Deze vergelijking kunnen we integreren wat ons oplevert : lnt = ln R T R 1 Dit betekent dat het kosmologisch stralingsveld omgekeerd evenredig met R afkoelt. M.a.w. voor R = 0 geldt T = en voor R = geldt T = 0. De afkoeling is het gevolg van het groter wordende volume. De achtergrondstraling, die oorspronkelijk op het moment van recombinatie een temperatuur van zo n 4000 K had is inmiddels afgekoeld tot een temperatuur van.73 K Omdat voor zwarte lichaamsstraling de verschuivingswet van Wien geldt zien we dat voor de golflengte van de piek van het spectrum van het stralingsveld geldt λ R en dat de straling dus met het heelal mee expandeert.
22 De meest recente metingen van de CMB (Cosmic Microwave Background) zijn die van de WMAP satelliet Analyse van de temperatuur (= dichtheids) fluctuaties in dit image geeft: Ω = 0.73, Ω M = 0.7 en H o = 7 km/sec/mpc
23 De WMAP resultaten voor de CMB (Cosmic Microwave Background) zijn het resultaat van een groot aantal bewerkingen van de gegevens. Belangrijkst zijn het verwijderen van bronnen van voorgrond straling: - Synchrotron straling van de Melkweg - Thermische straling van het hete ISM in de Melkweg - Thermische straling van het stof in de Melkweg - Straling van andere melkwegstelsels - Straling van alle andere puntbronnen Uigebreide uitleg over deze correcties en de gevolgde procedures is te vinden op de CMB website van NASA: onder WMAP en vervolgens Products
24 De Las Campanas Survey van melkwegstelsels Laat zien dat de verdeling van melkwegstelsels niet uniform is maar bestaat uit clusters en groepen, filamenten en voids
25 Kosmologische dienen nu te beschrijven hoe de structuur die door de melkwegstelsels wordt opgespannen ontstaat en evolueert. Gegeven: - de achtergrond en bijbehorende dichtheidsfluctuaties - een groot deel van de materie is donkere materie - evolutie in de structuur van toen tot nu Leidde tot de Cold Dark Matter theorie van de vorming van structuren en melkwegstelsels. CDM simulaties ondersteunen: - de waargenomen structuurvorming - bouwen melkwegstelsels via merging van kleine oerstelseltjes Voor simulaties zie:
26 VIRGO simulatie van structuurvorming structuur condenseert langzaam z = 0 => toenemende z => verder toenemende z
27 De nieuwste survey die gereed is: df een survey gedaan met de Anglo Australian Telescope
28 Nieuwste survey: Sloan Digital Sky Survey: Gegevens worden nog steeds verwerkt, de eerste gegevens zijn beschikbaar - ~ 4000 vierkante graad miljoen objecten spectra
STERREN EN MELKWEGSTELSELS
STERREN EN MELKWEGSTELSELS 7. Piet van der Kruit Kapteyn Astronomical Institute University of Groningen the Netherlands Voorjaar 2007 Outline Kosmologisch principe Newtonse Olbers Paradox Oplossingen van
Nadere informatieJ.W. van Holten
Afstandsbepaling in het heelal i. Parallax methode Definitie: d = 1 parsec als α = 1 1 parsec = 3.26 lichtjaar = 3.09 10 13 km ii. Variabele sterren A. Cepheiden: sterk statistisch verband tussen maximale
Nadere informatieUitdijing van het heelal
Uitdijing van het heelal Zijn we centrum van de expansie? Nee Alles beweegt weg van al de rest: Alle afstanden worden groter met zelfde factor a(t) a 4 2 4a 2a H Uitdijing van het heelal (da/dt) 2 0 a(t)
Nadere informatie12/2/16. Inleiding Astrofysica College november Ignas Snellen. Kosmologie. Studie van de globale structuur van het heelal
Inleiding Astrofysica College 10 28 november 2016 15.45 17.30 Ignas Snellen Kosmologie Studie van de globale structuur van het heelal 1 12/2/16 Afstanden tot sterrenstelsels Sommige sterren kunnen als
Nadere informatieNewtoniaanse kosmologie De kosmische achtergrondstraling Liddle Ch Het vroege heelal Liddle Ch. 11
Newtoniaanse kosmologie 5 5.1 De kosmische achtergrondstraling Liddle Ch. 10 5.2 Het vroege heelal Liddle Ch. 11 1.0 Overzicht van het college Geschiedenis Het uitdijende Heelal Terug in de tijd: de oerknal
Nadere informatieBram Achterberg Afdeling Sterrenkunde IMAPP, Radboud Universiteit Nijmegen
Bram Achterberg Afdeling Sterrenkunde IMAPP, Radboud Universiteit Nijmegen Een paar basisfeiten over ons heelal: Het heelal expandeert: de afstanden tussen verre (groepen van) sterrenstelsels wordt steeds
Nadere informatieWerkcollege III Het Heelal
Werkcollege III Het Heelal Opgave 1: De Hubble Expansie Sinds 1929 weten we dat we ons in een expanderend Heelal bevinden. Het was Edwin Hubble die in 1929 de recessie snelheid van sterrenstelsels in ons
Nadere informatieNewtoniaanse kosmologie 5
Newtoniaanse kosmologie 5 5.1 De kosmische achtergrondstraling Liddle Ch. 10 5.2 Het vroege heelal Liddle Ch. 11 1 1.0 Overzicht van het college Geschiedenis Het uitdijende Heelal Terug in de tijd: de
Nadere informatieProf.dr. A. Achterberg, IMAPP
Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP www.astro.ru.nl/~achterb/ 1d Steeds: Dt R () = a Rt () V () t = HtDt () ()& H = R d t H 8π G = ρ 3 k R 3 met ρ ~ R ("energie versie") d 4 = dt 3 R πg ρ R ("kracht versie")
Nadere informatieHOVO cursus Kosmologie
HOVO cursus Kosmologie Voorjaar 011 prof.dr. Paul Groot dr. Gijs Nelemans Afdeling Sterrenkunde, Radboud Universiteit Nijmegen HOVO cursus Kosmologie Overzicht van de cursus: 17/1 Groot Historische inleiding
Nadere informatieProf.dr. A. Achterberg, IMAPP
Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP www.astro.ru.nl/~achterb/ Waarnemingen die de basis vormen van het Oerknalmodel - Vluchtsnelheid verre sterrenstelsels - Kosmische Achtergrondstraling - Voorwereldlijke Nucleosynthese
Nadere informatieHOVO cursus Kosmologie
HOVO cursus Kosmologie Voorjaar 2011 prof.dr. Paul Groot dr. Gijs Nelemans Afdeling Sterrenkunde, Radboud Universiteit Nijmegen HOVO cursus Kosmologie Overzicht van de cursus: 17/1 Groot Historische inleiding
Nadere informatieMysteries van de Oerknal, deel 2 Heelalmodellen. samenvatting tot nu: Zwaartekracht afwijking v/d gewone (euclidische, vlakke) meetkunde
Mysteries van de Oerknal, deel 2 Heelalmodellen samenvatting tot nu: -op grote schaal beweegt alles gemiddeld van ons af, (toenemende roodverschuiving) hoe verder des te sneller (Wet van Hubble) John Heise,
Nadere informatieOverzicht. Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2014. uitdijing heelal theorie: ART afstands-ladder nucleo-synthese 3 K achtergrond.
Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2014 Kosmologie Overzicht uitdijing heelal theorie: ART afstands-ladder nucleo-synthese 3 K achtergrond Boek: n.v.t. Frank Verbunt (Sterrenkunde Nijmegen) Het
Nadere informatieProf.dr. A. Achterberg, IMAPP
Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP Hoorcollege: Woensdag 10:45-12:30 in HG00.308 Data: 13 april t/m 15 juni; niet op 27 april & 4 mei Werkcollege: Vrijdag, 15:45-17:30, in HG 03.053 Data: t/m 17 juni; niet
Nadere informatieOerknal kosmologie 1
Inleiding Astrofysica Paul van der Werf Sterrewacht Leiden Evolutie van massa dichtheid vroeger M ρ λ = = = = + M ρ λ ( 1 z) Evolutie van fotonen dichtheid E hν = = 1+ z E hν E c 2 ρ = = + ρ E c 2 4 (
Nadere informatieDonkere Materie. Bram Achterberg Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht
Donkere Materie Bram Achterberg Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht Een paar feiten over ons heelal Het heelal zet uit (Hubble, 1924); Ons heelal is zo n 14 miljard jaar oud; Ons heelal was vroeger
Nadere informatieThermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 13 november 2014
Thermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 13 november 2014 jo@nikhef.nl Kosmologie Algemene relativiteitstheorie Kosmologie en Big Bang Roodverschuiving Thermodynamica Fase-overgangen
Nadere informatieNewtoniaanse kosmologie 4
Newtoniaanse kosmologie 4 4.2 De leeftijd van het heelal Liddle Ch. 8 4.1 De kosmologische constante Liddle Ch. 7 4.3 De dichtheid en donkere materie Liddle Ch. 9 1.0 Overzicht van het college Geschiedenis
Nadere informatieDe evolutie van het heelal
De evolutie van het heelal Hoe waar te nemen? FERMI (gamma array space telescope) op zoek naar de specifieke gamma straling van botsende WIMP s: Nog niets waargenomen. Met ondergrondse detectoren in de
Nadere informatieWetenschappelijke Nascholing Deel 3: En wat met de overige 96%?
Wetenschappelijke Nascholing Deel 3: En wat met de overige 96%? Dirk Ryckbosch Fysica en Sterrenkunde 23 oktober 2017 Dirk Ryckbosch (Fysica en Sterrenkunde) Elementaire Deeltjes 23 oktober 2017 1 / 27
Nadere informatieHet mysterie van donkere energie
Het mysterie van donkere energie Het mysterie van donkere energie Donkere Energie In 1998 bleken supernova s type 1A zwakker dan verwacht Door meerdere teams gemeten Dit betekent dat de uitdijingsnelheid
Nadere informatieProf.dr. A. Achterberg, IMAPP
Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP www.astro.ru.nl/~achterb/ Schaalfactor R(t) Ω 0 1 dichtheid kromming evolutie H 0 t 1. Vlakke ruimte-tijd. Afstandsrecept tussen gebeurtenissen: ds = c dt d
Nadere informatieNewtoniaanse kosmologie De singulariteit in het begin Liddle Ch De toekomst 7.3 Het standaardmodel Liddle Ch. 15
Newtoniaanse kosmologie 7 7.1 De singulariteit in het begin Liddle Ch. 14 7.2 De toekomst 7.3 Het standaardmodel Liddle Ch. 15 1.0 Overzicht van het college Geschiedenis Het uitdijende Heelal Terug in
Nadere informatienaarmate de afstand groter wordt zijn objecten met of grotere afmeting of grotere helderheid nodig als standard rod of standard candle
Melkwegstelsels Ruimtelijke verdeling en afstandsbepaling Afstands-ladder: verschillende technieken nodig voor verschillend afstandsbereik naarmate de afstand groter wordt zijn objecten met of grotere
Nadere informatieFLRW of Lambda-CDM versus Kwantum Relativiteit
FLRW of Lambda-CDM versus Kwantum Relativiteit Lambda-CDM (FLRW): Lambda (λ): Dark Energy CDM: Cold Dark Matter Kwantum Relativiteit: donkere energie: 0% donkere materie: < 4% Robertson-Walker: natuurkunde
Nadere informatieHoe werken krachtdeeltjes
HOVO cursus februari/maart 2019 Van atoom tot kosmos Piet Mulders p.j.g.mulders@vu.nl 1 Hoe werken krachtdeeltjes http://www.nat.vu.nl/~mulders P.J. Mulders home 1 Krachtdeeltjes van zwakke kracht en sterke
Nadere informatieHOVO cursus Kosmologie
HOVO cursus Kosmologie Voorjaar 2011 prof.dr. Paul Groot dr. Gijs Nelemans Afdeling Sterrenkunde, Radboud Universiteit Nijmegen HOVO cursus Kosmologie Overzicht van de cursus: 17/1 Groot Historische inleiding
Nadere informatieThermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 4 december 2014
Thermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 4 december 2014 jo@nikhef.nl Kosmologie Algemene relativiteitstheorie Kosmologie en Big Bang Roodverschuiving Thermodynamica Fase-overgangen
Nadere informatieNewtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology
Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology Jörg Hörandel Afdeling Sterrenkunde IMAPP http://particle.astro.ru.nl/goto.html?cosmology1011 1.0 Het doel van dit college: Ontstaan en ontwikkeling van het
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand Relativistische kosmologie I: 1 december 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange
Nadere informatieNewtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology
Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology Jörg Hörandel Afdeling Sterrenkunde IMAPP http://particle.astro.ru.nl/goto.html?cosmology1112 Newtoniaanse Kosmologie Newtonian Cosmology Jörg Hörandel Afdeling
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand Relativistische inflatie: 3 december 2012 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme Quantumfenomenen Neutronensterren
Nadere informatieWerkcollege III Het Heelal
Werkcollege III Het Heelal Opgave 1: De Hubble Expansie Sinds 1929 weten we dat we ons in een expanderend Heelal bevinden. Het was Edwin Hubble die in 1929 de recessie snelheid van sterrenstelsels in ons
Nadere informatieVroege beschavingen hebben zich al afgevraagd waar alles vandaan kwam en hoe alles is begonnen.
Nederlandse Samenvatting Vroege beschavingen hebben zich al afgevraagd waar alles vandaan kwam en hoe alles is begonnen. Eeuwenlang heeft de mensheid zich afgevraagd wat zijn positie is in dit onmetelijke
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand Relativistische kosmologie: 24 november 2014 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme Quantumfenomenen Neutronensterren
Nadere informatieDe bouwstenen van het heelal Aart Heijboer
De bouwstenen van het heelal Aart Heijboer 13 Jan 2011, Andijk slides bekijken: www.nikhef.nl/~t61/outreach.shtml verdere vragen: aart.heijboer@nikhef.nl Het grootste foto toestel ter wereld Magneten
Nadere informatieHOVO cursus Kosmologie
HOVO cursus Kosmologie Voorjaar 2011 prof.dr. Paul Groot dr. Gijs Nelemans Afdeling Sterrenkunde, Radboud Universiteit Nijmegen HOVO cursus Kosmologie Overzicht van de cursus: 17/1 24/1 31/1 7/2 14/2 21/2
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand Relativistische kosmologie II: 8 december 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton
Nadere informatie5 Juli HOVO-Utrecht
Mysteries rond de Oerknal John Heise, SRON-Ruimteonderzoek Nederland in Utrecht zie http://www.sron.nl/~jheise/hovo2019 Mysteries rond de Oerknal John Heise, SRON-Ruimteonderzoek Nederland in Utrecht zie
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Mark Beker Relativistische kosmologie: 19 november 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica Galileo, Newton Lagrange formalisme Quantumfenomenen
Nadere informatieSterrenstelsels en kosmologie
Sterrenstelsels en kosmologie Inhoudsopgave Ons eigen melkwegstelsel De Lokale Groep Sterrenstelsels Structuur in het heelal Pauze De geschiedenis van het heelal Standaard big bang theorie De toekomst
Nadere informatieD h = d i. In deze opgave wordt de relatie tussen hoekmaat en afstand uitgerekend in een vlak expanderend heelal.
12 De hoekafstand In een vlak, statisch, niet expanderend heelal kan men voor een object met afmeting d op grote afstand D (zodat D d) de hoek i berekenen waaronder men het object aan de hemel ziet. Deze
Nadere informatieVariabele Sterren. Instability strip: Cepheiden RR Lyrae W Virginis sterren. Rode reuzen op de z.g. instability strip in het HR diagram
Variabele Sterren Cepheiden Lyrae W Virginis sterren ode reuzen op de z.g. instability strip in het H diagram De pulsatie en variabiliteit onstaan doordat in de buitenlagen van zulke sterren de He + nogmaals
Nadere informatieDe uitdijing van het heelal en inflatie
De uitdijing van het heelal en inflatie Verslag van bachelorproject Natuur- en Sterrenkunde 27 augustus 2009 Ellen van der Woerd 5611806 Bron: NASA en WMAP Science Team omvang 12 EC uitgevoerd tussen 11
Nadere informatieGravitatie en Kosmologie
Gravitatie en Kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Jeroen Meidam Les 1: 3 september 2012 Parallax Meten van afstand Meet positie van object ten opzichte van achtergrond De parallaxhoek q, de afstand
Nadere informatieWil van de Vorst. De Phisymme-theorie Concept van het heelal Door: Wil van de Vorst. Phi x Symmetrie x Energie = PHISYMME
Wil van de Vorst De Phisymme-theorie Concept van het heelal Door: Wil van de Vorst De Phisymme-theorie beschrijft het concept van het heelal. Het geeft op toegankelijke wijze weer hoe het heelal eruit
Nadere informatieDe Energie van het Vacuüm
De Energie van het Vacuüm M.A.H. Cloos, M.J.F. Klarenbeek, L. Meijer, R.E. Pool onder begeleiding van J. de Boer, R. Dijkgraaf en E. Verlinde 08-06-004 Samenvatting Uit kosmologische modellen blijkt dat
Nadere informatieTerug naar het begin. Van ontstaan van de aarde naar de oerknal
Van ontstaan van de aarde naar de oerknal Moeder aarde NU Ons zonnestelsel Ontstaan Zon Melkweg ontstaan 12 miljard jaar geleden. Daarna zijn andere kleinere sterrenstelsels, gas- en stofwolken geïntegreerd
Nadere informatieAndromeda stelsel nadert ons 20% sneller
Introductie en relevantie De wet van Hubble berust op de veronderstelling dat snelheid de belangrijkste oorzaak van de roodverschuiving "z" van sterrenstelsels zou zijn. De auteurs van dit artikel betogen
Nadere informatie178 Het eerste licht
178 Het eerste licht Het eerste licht et ontstaan van het heelal heeft de mensheid al sinds de vroegste beschavingen bezig H gehouden. Toch heeft het tot de vorige eeuw geduurd voor een coherent model
Nadere informatieLichtsnelheid Eigenschappen
Sterrenstelsels Lichtsnelheid Eigenschappen! Sinds eind 19 e eeuw is bekend dat de lichtsnelheid:! In vacuüm 300.000km/s bedraagt! Gemeten met proeven! Berekend door Maxwell in zijn theorie over EM golven!
Nadere informatieThermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 4 december 2014
Thermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 4 december 2014 jo@nikhef.nl Kosmologie Algemene relativiteitstheorie Kosmologie en Big Bang Roodverschuiving Thermodynamica Fase-overgangen
Nadere informatieSTERREN EN MELKWEGSTELSELS
STERREN EN MELKWEGSTELSELS 5. Piet van der Kruit Kapteyn Astronomical Institute University of Groningen the Netherlands Voorjaar 2007 Outline Differentiële rotatie Massavedeling Ons Melkwegstelsel ontleent
Nadere informatieSTERREN EN MELKWEGSTELSELS
STERREN EN MELKWEGSTELSELS 2. Insterstellair medium en stervorming Piet van der Kruit Kapteyn Astronomical Institute University of Groningen the Netherlands Voorjaar 2007 Outline HII-gebieden Stof en interstellaire
Nadere informatieHet mysterie van massa massa, ruimte en tijd
Het mysterie van massa massa, ruimte en tijd http://www.nat.vu.nl/~mulders P.J. Mulders home Massa: zwaartekracht zware massa Mm G 2 R zwaartekracht = trage massa 2 v = m R versnelling a c bij cirkelbeweging
Nadere informatieKleinse Fles. Introductie String Zoologie Brane Worlds Zwarte Gaten
Van Leidsche Flesch tot Kleinse Fles Introductie String Zoologie Brane Worlds Zwarte Gaten Introductie String Theory is een Theorie van Gravitatie The Crux of the Matter Algemene Relativiteitstheorie stelt
Nadere informatie8 De gravitationele afbuiging van licht
8 De gravitationele afbuiging van licht Eén van de voorspellingen van de Algemene Relativiteitstheorie (ART) is dat ook licht, alhoewel fotonen strikt genomen massaloos zijn, wordt afgebogen door de zwaartekracht.
Nadere informatieSTERREN EN MELKWEGSTELSELS
STERREN EN MELKWEGSTELSELS 4. Piet van der Kruit Kapteyn Astronomical Institute University of Groningen the Netherlands Voorjaar 2007 Outline Helium-verbranding Degeneratiedruk Witte dwergen Neutronensterren
Nadere informatiePandora's cluster, 2/12/2018. inhoud. Het vroege heelal. HOVO-Utrecht 9 februari HOVO-Utrecht 9 februari 2018
2/12/2018 Evolutie van het vroege heelal: proces van samenklonteringen vanaf de gelijkmatige verdeling tot de huidige structuur: de vorming van clusters en superclusters in het kosmische web vanaf 10 miljard
Nadere informatieDe OERKNAL (BIG BANG) en daarna
De OERKNAL (BIG BANG) en daarna Oorsprong en ontwikkeling van het heelal Frits de Mul oktober 2016 www.demul.net/frits 1 Oorsprong en ontwikkeling van het heelal Inhoud: 1. Geschiedenis en overzicht 2.
Nadere informatieCover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.
Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/28941 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Ortiz, Pablo Title: Effects of heavy fields on inflationary cosmology Issue Date:
Nadere informatieIs ons universum een klein deel van een veel groter multiversum?
Is ons universum een klein deel van een veel groter multiversum? Inleiding Er zijn 10 11 sterrenstelsels Er zijn per sterrenstelsel 10 11 sterren waarvan de meesten een aantal planeten hebben Er zijn dus
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Joris van Heijningen Sferische oplossingen: 10 November 2015 Copyright (C) Vrije Universiteit 2009 Inhoud Inleiding Overzicht Klassieke mechanica
Nadere informatieInleiding Astrofysica College 8 9 november Ignas Snellen
Inleiding Astrofysica College 8 9 november 2015 13.45 15.30 Ignas Snellen De chemische verrijking van het heelal o In het begin bestaat het heelal alleen uit waterstof, helium, en een beetje lithium o
Nadere informatieSterrenkunde Ruimte en tijd (3)
Sterrenkunde Ruimte en tijd (3) Zoals we in het vorige artikel konden lezen, concludeerde Hubble in 1929 tot de theorie van het uitdijende heelal. Dit uitdijen geschiedt met een snelheid die evenredig
Nadere informatieDonkere Materie Een groot mysterie
Donkere Materie Een groot mysterie Donkere Materie Al in 1933 toonde studie Fritz Zwicky dat 10-100 keer meer massa benodigd was om in clusters sterrenstelsels bijeen te houden. Mogelijkheid dat dit ontbrekende
Nadere informatieSpeciale relativiteitstheorie
versie 13 februari 013 Speciale relativiteitstheorie J.W. van Holten NIKHEF Amsterdam en LION Universiteit Leiden c 1 Lorentztransformaties In een inertiaalstelsel bewegen alle vrije deeltjes met een
Nadere informatieProf.dr. A. Achterberg, IMAPP
Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP www.astro.ru.nl/~achterb/ Populaire ideeën: - Scalair quantumveld met de juiste eigenschappen; (zoiets als Higgs Veld) - Willekeurig scalair quantum veld direct na de Oerknal
Nadere informatieSterrenstelsels. prof.dr. Paul Groot Afdeling Sterrenkunde, IMAPP Radboud Universiteit Nijmegen
Sterrenstelsels prof.dr. Paul Groot Afdeling Sterrenkunde, IMAPP Radboud Universiteit Nijmegen Sterrenstelsels Uur 1: Ons Melkwegstelsel Uur 2: Andere sterrenstelsels De Melkweg Galileo: Melkweg bestaat
Nadere informatie(voor radiële bewegingen) v > 0: van ons af v < 0: naar ons toe. Inleiding astrofysica 2. De Hubble wet
Inleiding astrofysia 003 Inleiding Astrofysia Paul van der Werf Doppler effet v λ 1+ relativistish: = λ v 1 (voor radiële bewegingen) v > 0: van ons af v < 0: naar ons toe oodvershuiving roodvershuiving
Nadere informatie( ) ( r) Stralingstransport in een HI wolk. kunnen we dit herschrijven als: en voor een stralende HI wolk gezien tegen een achtergrondstralingsveld
Stralingstransport in een HI wolk Door een laag met stralend materiaal zal de toename van de intensiteit de som zijn van de emissie (gegeven door de emissiecoefficient j ν ) en de in de wolk geabsorbeerde
Nadere informatieEmergente zwaartekracht Prof. Dr. Erik Verlinde
Prof. Dr. Erik Verlinde ! 3 grote problemen met zwaartekracht! Zwaartekracht op subatomair niveau! Versnelde uitdijing heelal! Zwaartekracht moet uitdijing afremmen! Er moet dus donkere energie zijn! Te
Nadere informatieBig Bang ontstaan van het heelal
Big Bang ontstaan van het heelal Alfred Driessen Amsterdam A.Driessen@utwente.nl 910-heelal.ppt slide 1 datum: 2 oktober 2009 A. Driessen@utwente.nl ESO's Very Large Telescope (VLT) 910-heelal.ppt slide
Nadere informatie1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002
1 Leerlingproject: Kosmische straling 28 februari 2002 1 Kosmische straling Onder kosmische straling verstaan we geladen deeltjes die vanuit de ruimte op de aarde terecht komen. Kosmische straling is onder
Nadere informatieNederlandse Samenvatting
Nederlandse Samenvatting Als je iets niet op een eenvoudige manier kunt uitleggen dan begrijp je het niet goed genoeg. -Albert Einstein Onze plaats in het heelal Ons perspectief op de plaats van de mensheid
Nadere informatieInterstellair Medium. Wat en Waar? - Gas (neutraal en geioniseerd) - Stof - Magneetvelden - Kosmische stralingsdeeltjes
Interstellair Medium Wat en Waar? - Gas (neutraal en geioniseerd) - Stof - Magneetvelden - Kosmische stralingsdeeltjes Neutraal Waterstof 21-cm lijn-overgang van HI Waarneembaarheid voorspeld door Henk
Nadere informatieCitation for published version (APA): Meerburg, P. D. (2011). Exploring the early universe through the CMB sky Amsterdam: Ipskamp/ P.D.
UvA-DARE (Digital Academic Repository) Exploring the early universe through the CMB sky Meerburg, P.D. Link to publication Citation for published version (APA): Meerburg, P. D. (2011). Exploring the early
Nadere informatieNederlandse Samenvatting
B Nederlandse Samenvatting Dit proefschrift gaat over natuurkunde op zowel de allerkleinste afstanden, als op de allergrootste afstanden. Laten we met de allerkleinste schaal beginnen. Alle materie om
Nadere informatieDark Side of the Universe
Dark Side of the Universe Dark Matter, Dark Energy, and the Fate of the Cosmos Iain Nicolson 2007, John Hopkins What gets us into trouble is not what we don t know. It s what we know for sure that just
Nadere informatieHonderd jaar algemene relativiteitstheorie
Honderd jaar algemene relativiteitstheorie Chris Van Den Broeck Nikhef open dag, 04/10/2015 Proloog: speciale relativiteitstheorie 1887: Een experiment van Michelson en Morley toont aan dat snelheid van
Nadere informatieCover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.
Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/18643 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Voort, Frederieke van de Title: The growth of galaxies and their gaseous haloes
Nadere informatieSterrenstelsels: een aaneenschakeling van superlatieven
: een aaneenschakeling van superlatieven Wist u dat! Onze melkweg is een sterrenstelsel! Het bevat zo n 200000000000 sterren! Toch staat de dichtstbijzijnde ster op 4 lichtjaar! Dit komt overeen met 30.000.000
Nadere informatieWordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties.
Nog niet gevonden! Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties. Daarnaast ook in 2015 een grote ondergrondse detector.
Nadere informatieSAMENVATTING HOGE ENERGIE FYSICA. (Summary in Dutch)
SAMENVATTING (Summary in Dutch) De specialisatie binnen theoretische natuurkunde waartoe het in dit proefschrift beschreven onderzoek behoort is de hoge energie fysica. We beginnen deze samenvatting met
Nadere informatieCover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation
Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/31602 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Cuylle, Steven Hendrik Title: Hydrocarbons in interstellar ice analogues : UV-vis
Nadere informatieDe OERKNAL (BIG BANG)
De OERKNAL (BIG BANG) Oorsprong en ontwikkeling van het heelal Frits de Mul okt 2015 1 Oorsprong en ontwikkeling van het heelal Inhoud: 1. Geschiedenis en overzicht 2. Fysische achtergronden 3. Ontwikkeling
Nadere informatieGravitatie en kosmologie
Gravitatie en kosmologie FEW cursus Jo van den Brand & Mark Beker Einsteinvergelijkingen: 7 oktober 009 Traagheid van gasdruk SRT: hoe hoger de gasdruk, des te moeilijker is het om het gas te versnellen
Nadere informatieCollege Fysisch Wereldbeeld 2
College Fysisch Wereldbeeld 2 Inhoud Coordinaten Gekromde coordinaten Wat is Zwaartekracht Zwarte gaten Het heelal Cosmologische constante Donkere materie, donkere energie Zwaartekrachtstraling y Coördinaten
Nadere informatieSterrenstof. OnzeWereld, Ons Heelal
Sterrenstof OnzeWereld, Ons Heelal Mesopotamie: bestudering van de bewegingen aan het firmament vooral voor astrologie. Veel van de kennis, ook over bedekkingen (waaronder maans- en zonsverduisteringen)
Nadere informatieEen (bijna) perfect heelal. Mysteries van de Oerknal: Mysteries van de Oerknal: de Gloed van de Oerknal
Mysteries van de Oerknal: Mysteries van de Oerknal: problemen en oplossingen, John Heise, 19 juli 2019 Wat was er vóór de Oerknal? waarom overal hetzelfde? vroeger verboden vraag) homogeen en isotroop
Nadere informatieCover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.
Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/19107 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Velander, Malin Barbro Margareta Title: Studying dark matter haloes with weak
Nadere informatieCover Page. Author: Herbonnet R.T.L. Title: Unveiling dark structures with accurate weak lensing Date:
Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/55951 holds various files of this Leiden University dissertation Author: Herbonnet R.T.L. Title: Unveiling dark structures with accurate weak lensing Date:
Nadere informatieCover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.
Cover Page The handle http://hdl.handle.net/1887/19026 holds various files of this Leiden University dissertation. Author: Uitert, Edo van Title: Weak gravitational lensing in the red-sequence cluster
Nadere informatieNederlandse samenvatting
Nederlandse samenvatting 9.1 De hemel Wanneer s nachts naar een onbewolkte hemel wordt gekeken is het eerste wat opvalt de vele fonkelende sterren. Met wat geluk kan ook de melkweg worden gezien als een
Nadere informatieIndicatie van voorkennis per les Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek
Indicatie van voorkennis per les Algemene relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek Dit document bevat niet alleen voorkennis in de zin dat moet u al gehad hebben en kennen, maar ook in de
Nadere informatieHet berekenbare Heelal
Het berekenbare Heelal 1 BETELGEUSE EN HET DOPPLEREFFECT HET IS MAAR HOE JE HET BEKIJKT NAAR EEN GRENS VAN HET HEELAL DE STRINGTHEORIE HET EERSTE BEREKENDE WERELDBEELD DE EERSTE SECONDE GUT, TOE, ANTROPISCH
Nadere informatieWaarvan is het heelal gemaakt? Hoe is het allemaal begonnen?
Waarvan is het heelal gemaakt? Hoe is het allemaal begonnen? We leven op aarde, een kleine blauwgroene planeet, de derde van de zon en één van de naar schatting 400 miljard sterren van de Melkweg, één
Nadere informatieThermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 27 november 2014
Thermodynamica rol in de moderne fysica Jo van den Brand HOVO: 27 november 2014 jo@nikhef.nl Kosmologie Algemene relativiteitstheorie Kosmologie en Big Bang Roodverschuiving Thermodynamica Fase-overgangen
Nadere informatieNieuwe Meer 26 okt Alles en Niks. VAN DE OERKNAL TOT HIGGS Niels Tuning. Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Nieuwe Meer 26 okt 2014 Alles en Niks VAN DE OERKNAL TOT HIGGS Niels Tuning Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek Alles en niks!! De oerknal! Higgs en anti-materie! De oerknal Wat is
Nadere informatie